هر بار که به مقصد می‌رسید، یا در ترافیک و سایر جاها گیر می‌کنید و برای توقف روی پدال ترمز خودرو فشار می‌دهید، وسیله نقلیه شما متوقف می‌شود. سیستم ترمز خودرو یکی از مهمترین قطعات ایمنی خودرو است. توانایی توقف خودرو یا کاهش سرعت در یک ثانیه به طور قابل‌توجهی از حوادث جلوگیری می‌کند. اما چند نوع سیستم ترمز ماشین داریم؟ سیستم ترمز چگونه کار می‌کند؟
اگر مایل هستید درباره سیستم ترمز و انواع آن بیشتر بدانید این مقاله از مجله رینگو برای شما است. دعوت می‌کنیم بدون ترمز گرفتن و لحظه‌ای درنگ در مقاله همه چیز درباره سیستم ترمز خودرو همراه ما باشید.
پس از خواندن این مقاله درباره انواع سیستم ترمز خودرو و عملکرد آن آگاهی بیش‌تری پیدا می‌کنید و بیشتر به اهمیت و نقش سیستم ترمز خودرو و سالم بودن آن توجه خواهید کرد.
سیستم ترمز خودرو چگونه کار می‌کند؟
نمی‌دانم ترمز از کجا آمده است؛ اما وقتی کودک ۹ ساله‌ای بودم یک تایر قدیمی در گوشه حیاط در حالت خوابیده داشتیم، من و برادرانم گاهی در حیاط یا پیاده‌رو آن را می‌چرخاندیم. وقتی می‌خواستم چرخیدن لاستیک متوقف شود، کناره‌های آن را می‌گرفتم و فشار می‌دادم. اصطکاکی که دستانم به دیواره‌های کناری لاستیک وارد می‌کرد، لاستیک را متوقف می‌کرد.
بعد فهمیدم یک دوچرخه را نیز می‌توان به همان شیوه متوقف کرد. وقتی دوچرخه‌سواری می‌کردم یک اهرم ترمز را فشار می‌دادم و یک جفت لنت ترمز چرخ‌های دوچرخه را متوقف می‌کرد. باز متوجه شدم به‌خاطر اصطکاک ایجاد شده دوچرخه من متوقف می‌شود.
همین قصه در مورد ماشین، کامیون، موتور و وسیله نقلیه شما صادق است. سیستم ترمز انرژی جنبشی وسیله نقلیه در حال حرکت را می‌گیرد و آن را به انرژی حرارتی تبدیل می‌کند. این انرژی برای کند کردن و متوقف کردن وسیله نقلیه استفاده می‌شود. مفهوم ترمز در همه این موارد یکسان است، اما تجهیزات وسیله نقلیه کمی پیچیده‌تر و پیشرفته است.
به‌عنوان‌مثال، دوچرخه و موتور از کابل برای سیستم ترمز استفاده می‌کنند، خودرو از سیستم هیدرولیک استفاده می‌کند. وقتی پایتان را روی پدال ترمز فشار می‌دهید، در سیستم ترمز روغن موجود در لوله‌های ترمز به پشت لنت‌ها فشار وارد می‌کند و پس از آن به لاستیک خودرو منتقل می‌شود و خودرو را متوقف می‌کند.
شاید کمی عجیب باشد که نیرو و قدرت پا چگونه می‌تواند خودرو با آن عظمت را متوقف کند؟ متخصصان مکانیک با استفاده از اصول فیزیکی مزیت مکانیکی، هیدرولیک و اصطکاک نیروی وارده به ترمز خودرو را افزایش می‌دهند. در ادامه می‌خواهیم نقش اصول فیزیکی در فرایند ترمزگیری را بررسی کنیم.
برای این‌که کامل‌تر این موضوع را درک کنید فرایند ترمزگیری را کامل توضیح می‌دهیم تا یک تصویر ذهنی از آن داشته باشید. بعد انواع ترمز ماشین را باهم بررسی می‌کنیم.
هنگامی که پای خود را روی پدال ترمز فشار می‌دهید، نیروی پا از طریق سیال به ترمز خودرو منتقل می‌شود. نیروی پا به‌وسیله اصول فیزیکی مزیت مکانیکی و هیدرولیکی افزایش می‌یابد. ترمز ماشین نیروی افزایش‌یافته را به شکل نیروی اصطکاک چرخ‌های خودرو منتقل می‌کند و در مرحله آخر، این نیرو به شکل اصطکاک با سطح جاده تماس پیدا می‌کند. ابتدا سرعت خودرو کم و در نهایت متوقف می‌شود.
در مجله رینگو بخوانید : هنگام بالا رفتن آمپر آب چیکار کنیم؟ | بررسی دلایل جوش آوردن خودرو
انواع ترمز ماشین
همه سیستم‌های ترمز از اصول فیزیکی یکسانی پیروی می‌کنند. تنها تفاوت آنها نحوه اثربخشی و نحوه انتقال نیروی پای راننده به سیستم ترمز در چرخ‌ها است. ترمز‌ها به دودسته مکانیکی و هیدرولیکی تقسیم می‌شوند که هرکدام دسته‌بندی‌های کوچک دیگری دارند.
ترمز مکانیکی
سیستم ترمز مکانیکی از اولین سیستم‌های ترمز است که در خودروها استفاده می‌‌شد. در سیستم ترمز مکانیکی راننده از طریق فشار دادن پدال ترمز نیرو به یک کابل منتقل می‌شود و کابل آن نیرو را به لنت‌های ترمز وارد می‌کند. در این سیستم لنت‌های ترمز درون یک محفظه کاسه‌ای قرار دارند و به‌جای ایجاد اصطکاک با دیسک‌های ترمز با درون کاسه ترمز اصطکاک برقرار می‌شود. این اولین سیستم ساده ترمز بود.
به‌مرورزمان به دلیل اشکالاتی که به این سیستم ترمز وارد بود منسوخ شد. در این سیستم ترمز امکان پارگی کل سیم ترمز و ازکارافتادن آن وجود داشت و همچنین در این سیستم نمی‌توانستند نیروی وارد شده بر پدال ترمز را چندبرابر کنند.
ترمز هیدرولیکی
ترمزهای هیدرولیکی مشابه سیستم ترمز مکانیکی هستند، اما اندکی تفاوت دارد. در این سیستم ترمز به‌جای استفاده از کابل، لوله‌های سیال استفاده شده و درون این لوله‌ها روغن ترمز است. همچنین برای راحتی و چندبرابر کردن نیروی پای راننده، از ترمزهای دیسکی به‌جای کاسه‌ای استفاده می‌شود. در سیستم هیدرولیکی شکل پدال به صورت اهرم است و وقتی راننده پای خود را روی آن فشار می‌دهد نیروی پای راننده چندبرابر بیشتر می‌شود.
در مرحله بعد این نیرو به پیستون اصلی سیستم ترمز منتقل می‌شود و سپس نیروی پیستون به سیال موجود در پشت پیستون وارد می‌شود و سبب حرکت سیال در لوله‌های سیستم ترمز می‌شود. وقتی سیال در لوله‌ها حرکت می‌کند نیروی وارد شده به پیستون اصلی از طریق سیال به پیستون‌های فرعی موجود در ترمزهای چرخ‌ها منتقل می‌شود.
ترمز کاسه‌ای
ترمزهای کاسه‌ای از اولین سیستم ترمزهای خودروها است. در این سیستم ترمز یک کاسه توخالی به همراه دو لنت که درون آن قرار دارد، پشت چرخ نصب می‌شود. لنت‌های ترمز کاسه‌ای ازیک‌طرف به لولا و از طرف دیگر به یک پیستون وصل می‌شوند. ترمز ماشین هم‌زمان با چرخیدن چرخ شروع به حرکت می‌کند.
وقتی پایتان را روی پدال ترمز فشار می‌دهید، نیروی هیدرولیک به پیستونی که به لنت‌ها متصل است منتقل می‌شود و با عملکرد پیستون، لنت به کاسه ترمز می‌چسبد و سرعت خودرو را کاهش می‌دهد. ترمزهای کاسه‌ای خیلی کم به تعمیر نیاز پیدا می‌کنند. اما متأسفانه در صورت استفاده مداوم زود داغ می‌شوند و به‌مرورزمان سطح لنت‌های ترمز در اثر اصطکاک دچار ساییدگی می‌شود.
وقتی لنت‌ها دچار ساییدگی شوند فاصله لنت‌ها با کاسه ترمز زیاد می‌شود و برای ترمزگیری باید پدال ترمز را بیشتر فشار داد تا عملیات ترمز سریع‌تر داخل آن انجام شود. خوشبختانه در سیستم‌های جدید ترمز کاسه‌ای این مشکل رفع شده است و یک سیستم تنظیم فاصله مکانیکی برای آن در نظر گرفته‌اند که باعث می‌شود فاصله بین لنت‌ها و سطح داخلی کاسه ترمز ثابت بماند.
ترمز دیسکی
ترمزهای دیسکی یکی از جدیدترین سیستم‌های ترمز ماشین است. بخش‌های اصلی این ترمز دیسک ترمز، کالیپر ترمز و لنت‌ها است. دیسک ترمز به چرخ‌ها متصل می‌شود و هم‌زمان با چرخ‌ها می‌چرخد. دو طرف دیسک ترمز لنت‌ها و کالیپر ترمز که به لنت‌ها متصل است، قرار دارند. در ترمزهای دیسکی وقتی پایتان را روی پدال فشار می‌دهید. روغن‌ها از سمت پیستون اصلی به سمت پیستون‌های فرعی حرکت می‌کنند. فشار روغن باعث می‌شود که پیستون‌های فرعی باز شوند و لنت‌ها روی سطح دیسک فشار وارد کنند. وقتی دیسک‌ها با لنت‌ها اصطکاک پیدا می‌کنند سرعت خودرو کم و در نهایت متوقف می‌گردد. در ترمزهای دیسکی لنت‌ها از سطح دیسک فاصله کمی دارند.
بنابراین وقتی شما پایتان را از روی پدال برمی‌دارید فشار روغن کاسته می‌شود و فشار لنت از سطح دیسک برداشته می‌شود. لنت‌ها در طی زمان به دلیل اصطکاک دچار خوردگی می‌شوند و باید تعویض شوند. به همین دلیل در خودروهای جدید برای رفع این مشکل یک سنسور ساده درون لنت‌ها قرار داده‌اند و وقتی سطح لنت‌ها کاهش می‌یابد روی صفحه کیلومترشمار چراغ هشدار روشن می‌شود. درصورتی‌که لنت‌ها را به‌موقع تعویض نکنید سطح دیسک ترمز آسیب می‌بیند و هزینه زیادی روی دستتان می‌گذارد. ترمزهای دیسکی قدرت بالاتری نسبت به ترمزهای کاسه‌ای دارند و در مسافت کمتری خودروی در حال حرکت را به حالت سکون در می‌آورند.
سیستم‌های نوین ترمز ماشین
سیستم ترمز ضد قفل
سیستم ترمز ضد قفل یا ABS به راننده امکان می‌دهد که هنگام ترمز گرفتن خودرو را به سمت مسیر موردنظر هدایت کند. خودروهایی که سیستم ABS ندارند، در شرایط ترمزگیری شدید با فشار دادن شدید پدال، یک یا چند چرخ خودرو قفل می‌شود و این باعث خارج شدن کنترل خودرو و سرخوردن آن به جهت‌های مختلف می‌شود. سیستم‌های ABS قفل شدن چرخ‌ها را زودتر تشخیص می‌دهند و فشار روغن را ازروی چرخ‌ها کم می‌کنند و دوباره در کسری از ثانیه فشار روغن را به آن اعمال می‌کنند.
سیستم ترمز ABS از یک پردازشگر الکتریکی با چهار حسگر (یک حسگر برای هر چرخ)، یک مخزن هیدرولیکی، یک پمپ الکترونیکی هیدرولیکی تشکیل شده است. حسگرهایی که در هر چرخ خودرو وجود دارد اطلاعات را لحظه‌به‌لحظه برای سیستم پردازشگر ارسال می‌کند و پردازشگر اگر تشخیص بدهد که چرخ‌های خودرو در آستانه قفل شدن هستند، از طریق یک شیر سروو هیدرولیکی در کوتاه‌ترین زمان چندین بار فشار روغن به چرخ‌ها را قطع و وصل می‌کند. مخزن هیدرولیکی هنگام قطع و وصل شدن روغن، روغن اضافی را وارد مدار هیدرولیکی می‌کند تا هنگام قطع و وصل شدن ترمز، پدال ترمز به سمت پایین حرکت نکند.
ترمز دینامیک
ترمز دینامیک میزان نیروی هر چرخ را به طور مجزا کنترل می‌کند. مبنای عملکرد این سیستم ترمز ماشین بر اساس وزنی است که هر چرخ خودرو تحمل می‌کند. هنگام حرکت خودرو هر چرخ خودرو میزان برای که حمل می‌کند با دیگری تفاوت دارد. چرخ خودرویی که میزان بار بیش‌تری را تحمل می‌کند نیروی ترمز بیش‌تری نیاز دارد و چرخی که بار کمتری را حمل می‌کند نیروی ترمز کمتری نیاز دارد.
برای بهتر متوجه شدن وزن هر چرخ یک مثال می‌زنیم:
وقتی می‌خواهید در یک جاده خشک با خودرو به سمت راست بپیچید. چرخ‌هایی که به سمت خارج پیچ قرار می‌گیرند (چرخ‌های سمت چپ خودرو) به دلیل این‌که وزن خودرو را تحمل می‌کنند، وزن بیش‌تری را با خود حمل می‌کنند.
در این حالت به ترتیب چرخ سمت جلو سمت چپ، چرخ عقب سمت چپ، چرخ جلو سمت راست، چرخ عقب سمت راست نیاز به نیروی بیش‌تری هنگام ترمز دارند. این سیستم نیروی موردنیاز برای هر چرخ را در هر شرایطی مشخص می‌کند و به هنگام ترمزگیری نیروی لازم و متفاوت را به آنها وارد می‌کند. این سیستم باعث بهتر کنترل کردن ماشین می‌شود.
دیسک‌های کربن سرامیک
در بازار فعلی اکثر دیسک‌های ترمز از چدن ساخته شده‌اند. اما مدتی است موادی نظیر سرامیک و فیبر کربن در صنعت خودروسازی و ترمز ماشین جای خود را بازکرده‌اند. ترمزهای سرامیکی مدتی است که در مسابقات موتور اسپرت مورداستفاده قرار گرفته‌اند. دیسک‌های کربن سرامیک نسبت به نمونه‌های چدنی وزن کمتری دارند و در دماهای بالا قابلیت تحمل بیش‌تری دارند.
چون انبساط گرمایی دیسک‌های کربن سرامیک کم‌تر است به هنگام ترمزگیری لرزش کمتری برای خودرو ایجاد می‌کنند. وزن دیسک‌های کربن سرامیک حدود ۶ کیلوگرم از نمونه‌های چدنی کم‌تر است که باعث می‌شود وزن فنربندی نشده خودرو کاهش یابد و رانندگی با خودرو آسان‌تر شود.
سیستم ترمز همراه با بازیاب انرژی
هنگامی که شما ترمز می‌گیرید انرژی جنبشی خودرو به گرما تبدیل می‌شود. مهندسان مکانیک تصمیم گرفتند این انرژی جنبشی را به شکلی دیگر ذخیره کنند. در این سیستم ترمز انرژی جنبشی از طریق یک مولد به انرژی الکتریکی تبدیل و در باتری خودرو ذخیره می‌شود. وقتی پایتان را روی پدال ترمز فشار می‌دهید، مولد الکتریکی در جهت حرکت خودرو شروع به چرخیدن می‌کند و سرعت خودرو کاهش می‌یابد و انرژی جنبشی به صورت انرژی الکتریکی ذخیره می‌شود.
این سیستم ترمز به‌تنهایی قادر به متوقف کردن خودرو نیست، تنها یک راهکار برای جلوگیری از هدررفتن انرژی است. این سیستم در ترافیک و توقف پی‌درپی عملکرد بهتری دارد. از این سیستم ترمز در خودروهای هیبریدی و الکتریکی مانند تویوتا استفاده می‌شود.
در مجله رینگو بخوانید : مهمترین تفاوت بنزین سوپر و معمولی چیست؟ | مزایا و معایب بنزین سوپر و معمولی
ترمز الکتریکی
ترمز الکتریکی که به نام ترمز سیمی هم شناخته می‌شود هیچ اتصال مکانیکی بین پدال ترمز و واحد اعمال‌کننده ترمز ماشین در آن وجود ندارد. در این سیستم ترمز ماشین با ارسال و دریافت پارامترهای میزان فشار روی پدال ترمز و سرعت فشردن پدال ترمز به هر چرخ، بهترین شرایط ترمزگیری را برای هر چرخ فراهم می‌کند. یکی از مزایای استفاده از سیستم ترمز الکتریکی حذف اتصالات مکانیکی است، این سبب افزایش فضای موردنیاز و کاهش صدا و لرزش در خودرو می‌شود.
این سیستم ترمز الکتریکی از سیستم کروز کنترل هوشمند استفاده می‌کند و فاصله از پیش تعیین شده با خودروی جلویی را حفظ می‌کند. همچنین در مواقع اضطراری بدون دخالت راننده اقدام به ترمزگیری می‌کند.
چگونه سیستم ترمز خودرو را حفظ کنیم؟
حالا که انواع سیستم ترمز خودرو را باهم خواندیم وقت آن رسیده یاد بگیریم چطور از سیستم ترمز ماشین خود محافظت کنیم؟
وقتی وسیله نقلیه را سالانه برای معاینه فنی ببرید، ترمز ماشین از نظر سطح توان برای رانندگی در جاده ارزیابی می‌شود. تعمیر و معاینه فنی به شما کمک می‌کند تا در زمان و هزینه صرفه‌جویی کنید و از تصادف جلوگیری کنید. در ادامه چند راهکار برای حفظ سیستم ترمز خودرو را توضیح می‌دهیم.
سطح روغن ترمز خودروی خود را هر سه ماه یک‌بار چک کنید.
روغن ترمز خودرو را بعد از دو سال یا پس از طی‌کردن حدود ۳۰۰۰۰ تا ۴۰۰۰۰ مایل حرکت تعویض کنید.
لنت‌ها و روتورهای ترمز خود را بررسی کنید تا مطمئن شوید سالم هستند. اگر لنت‌های ترمز دچار خوردگی یا ساییدگی شده‌اند حتماً آنها را تعویض کنید.
لوله‌های سیستم ترمز خود را هواگیری کنید.
بسته به نوع رانندگی و شرایط آب‌وهوایی بهتر است دیسک‌های ترمز در مواقع لزوم جابه‌جا شوند. دیسک‌های ترمز را در فواصل مشابه تغییر دهید.
جمع‌بندی
در این مقاله درباره نحوه کارکرد سیستم ترمز خودرو، انواع سیستم ترمز خودرو و راهکارهای حفاظت از سیستم ترمز خودرو صحبت کردیم. امیدواریم که اطلاعات مد نظرتان را از این مقاله دریافت کرده باشید. راستی سیستم ترمز خودروی شما کدام یک از سیستم‌های بالا است؟ برای حفاظت از سیستم ترمز خودرو چه روش‌هایی پیشنهاد می‌دهید؟
خوشحال می‌‌شویم نظرات شما را بخوانیم و درباره این موضوع بیشتر باهم صحبت کنیم.
